6.如圖所示,固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個裝置處在豎直向上的磁感應強度大小為B的勻強磁場中,一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置,且與兩導軌保持良好接觸,桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ.當桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離時,速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直).設桿接入電路的電阻為r,導軌電阻不計,重力加速度大小為g.則此過程( 。
A.輕桿在做勻加速直線運動
B.流過曲棒的電流從a→b
C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量
D.恒力F做的功、安培力做的功與摩擦力做的功三者之和等于桿動能的變化量

分析 導體在恒力作用下向左先做加速運動后做勻速運動,此時速度達到最大.根據(jù)右手定則判斷電流的方向.根據(jù)功能關系分析恒力F做的功與摩擦力做的功之和與動能的變化量、恒力F做的功與安培力做的功之和與動能變化量的關系.

解答 解:A、輕桿在恒力作用下作加速運動,速度增大,產(chǎn)生感應電動勢和感應電流增大,安培力增大,合外力減小,加速度減小,當合外力為零作勻速運動,所以輕桿做加速度減小的變加速直線運動,故A錯誤.
B、由右手定則判斷知流過棒的電流從b→a,故B錯誤.
CD、根據(jù)動能定理得:恒力F做的功、摩擦力做的功、安培力做的功之和等于桿動能的變化量,而摩擦力做負功,安培力也做負功,則知恒力F做的功與摩擦力做的功之和大于桿動能的變化量.故C錯誤,D正確.
故選:D.

點評 解決本題的關鍵要抓住安培力隨速度增大而增大的特點,進行動態(tài)變化分析,同時要準確掌握動能定理,并能用來分析桿的能量變化情況.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,傾斜擋板NM上的一個小孔K,NM與水平擋板NP成60°角,K與N間的距離$\overline{KN}$=a.現(xiàn)有質(zhì)量為m,電荷量為q的正電粒子組成的粒子束,垂直于傾斜擋板NM,以速度v0不斷射入,不計粒子所受的重力.
(1)若在NM和NP兩檔板所夾的區(qū)域內(nèi)存在一個垂直于紙面向外的勻強磁場,NM和NP為磁場邊界.粒子恰能垂直于水平擋板NP射出,求勻強磁場的磁感應強度的大。
(2)若在NM和NP兩檔板所夾的區(qū)域內(nèi),某一部分區(qū)域存在與(1)中大小相等方向相反的勻強磁場.從小孔K飛入的這些粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后也能垂直打到水平擋板NP上(之前與擋板沒有碰撞),求粒子在該磁場中運動的時間.
(3)若在(2)問中,磁感應強度大小未知,從小孔K飛入的這些粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后能垂直打到水平擋板NP上(之前與擋板沒有碰撞),求該磁場的磁感應強度的最小值.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.甲、乙兩個物體做平拋運動的初速度之比為2:1,若他們的水平射程相等,求他們拋出點離地面的高度之比1:4.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.張明和李蘭所在的小組測量某電壓表的內(nèi)阻,他們選擇了不同的測量方法.

(1)張明用多用電表的Ω擋進行測量,他把Ω擋調(diào)到×10擋,調(diào)零后測量時指針所指的位置如圖1所示,則所測電壓表的內(nèi)阻為220Ω.
(2)李蘭用如圖2所示的電路測量該電壓表的內(nèi)阻Rg,測量步驟如下:
①先按電路圖接好各元件,P先置于b端,斷開開關S,使電阻箱阻值為零.
②閉合開關S,調(diào)節(jié)滑動頭P于某一位置,使電壓表達到滿刻度Ug
③調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表達到半偏$\frac{U_g}{2}$,記下電阻箱讀數(shù)RV
④即得待測電壓表內(nèi)阻Rg=RV
請回答以下問題:
(i)請用筆畫線代替導線,將實物圖連接完整.
(ii)請指出在操作過程中的失誤之處滑動頭P應先置于a端.
(iii)這一測量值對實際的內(nèi)阻而言是偏大(填“大”或“小”).
(iv)請你在不改變實驗原理的基礎上提出一條提高實驗精確度的改進建議:方法一:在aP間增加一電壓表,當改變RV時,調(diào)整滑動變阻器的滑片P,使aP間的電壓保持不變.
方法二:在安全的條件下,選用阻值遠小于RV的滑動變阻器.
方法三:選用電動勢較大的電源..

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,一個小物體在足夠長的斜面上以一定初速度釋放,斜面各處粗糙程度相同初速度方向沿斜面向上,則物體在斜面上運動的過程中( 。
A.動能先減小后增大
B.機械能先減小后增大
C.如果某段時間內(nèi)摩擦力做功與物體動能的改變量相同,則此后物體動能將不斷增大
D.物體在斜面上運動的過程中連續(xù)相同兩段時間內(nèi)摩擦力做功不可能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,當滑動變阻器R3的滑片P向上端a滑動時,電流表A1、A2及電壓表V的示數(shù)變化情況是( 。
A.電流表A1減小,A2增大,電壓表V減小
B.電流表A1增大,A2減小,電壓表V減小
C.電流表A1增大,A2增大,電壓表V增大
D.電流表A1減小,A2減小,電壓表V增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變,其電阻率也發(fā)生變化,這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應”.現(xiàn)用如圖1所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應.已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐,實驗室中有下列器材:
A.電源E(3V,內(nèi)阻約為1Ω)B.電流表A1(0.6A,內(nèi)阻r1約為1Ω)
C.電流表A2(0.6A,內(nèi)阻r2=5Ω) D.開關S,定值電阻R0

①為了較準確地測量電阻Rx的阻值,請將電流表A2接入圖1虛線框內(nèi)并畫出其中的電路圖.
②在電阻Rx上加一個豎直向下的力F(設豎直向下為正方向),閉合開關S,記下電表讀數(shù),A1的讀數(shù)為I1,A2的讀數(shù)為I2,則Rx=$\frac{{{I_2}{r_2}}}{{{I_1}-{I_2}}}$(用字母表示).
③改變力的大小,得到不同的Rx值,然后讓力反向從下向上擠壓電阻,并改變力的大小,得到不同的Rx值,最后繪成的圖象如圖2所示.當F豎直向下(設豎直向下為正方向)時,可得Rx與所受壓力F的數(shù)值關系是Rx=16-2F.(各物理量單位均為國際單位)
④定值電阻R0的阻值應該選用B.
A.1Ω             B.5Ω              C.10Ω               D.20Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.某實驗小組想較精確地測定一個自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻,實驗室提供的器材如下:
A.待測線圈L(阻值約為5Ω)
B.電流表A1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω)
C.電流表A2(量程為0~3A,內(nèi)阻約為0.lΩ)
D.電壓表V1(量程為0~3V,內(nèi)阻約為6kΩ)
E.電壓表V2(量程為0~15V,內(nèi)阻約為30kΩ)
F.變阻器R1(阻值變化范圍為0~10Ω)
G.變阻器R2(阻值變化范圍為0~1kΩ)
H.電池E(電動勢約6V,內(nèi)阻不計)
I.開關兩個S1、S2,導線若干
有兩位同學分別設計了如圖1中甲、乙所示的電路.

(1)為了使測量的結(jié)果盡可能準確,應該選用甲圖所示的電路進行測量,電流表應該選B,電壓表應該選D,滑動變阻器應該選F(填“甲”、“乙”、“A”、“B”、“C”、…代號)
(2)用你選擇的電路圖,測出的阻值小于真實值(填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)按你選出的電路圖,將圖2中的器材連接成實驗電路(導線盡量不交叉);
(4)某同學實驗時,其操作步驟如下:
①按選擇的電路圖,將實驗器材連接成實驗電路,滑動變阻器的滑動觸頭處在合適的位置;
②合上開關S1、S2,移動滑動變阻器的觸頭到適當位置,穩(wěn)定后,讀出電流表和電壓表的示數(shù)I和U;
③再次移動滑動變阻器的觸頭到適當位置,穩(wěn)定后,讀出電流、電壓數(shù)據(jù);
④重復步驟③,再測量3次;
⑤測量完畢后,先斷開開關S1,再斷開開關S2,然后拆除實驗裝置,整理實驗器材,使其復原.
上述實驗操作中有一步不妥,請指出,并改正之.第⑤步不妥,應改為:先斷開關S2,再斷開開關S1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.直流電源的電動勢為E、內(nèi)電阻為r,用它給直流電動機供電使之工作.電動機的線圈電阻是R,電動機兩端的電壓為U,通過電動機的電流為I,導線電阻不計,若經(jīng)過時間t,則(  )
A.電流在整個電路中做的功等于I2(R+r)t
B.電動機輸出的機械能等于[E-I(R+r)]It
C.電動機輸出的機械能等于UIt
D.電流在整個電路中做的功等于(E-Ir)It

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